第五章-传热

第五章-传热

第五章 传热

一．填空

1. 传热的三种基本方式为___________ 、_____________、____________。

2. 工业上两种流体热交换的基本方式有_________、__________、__________。

3. 热流体将热量通过壁面传给冷流体的过程是______________________、

_______________、________________________________。

4. 对流传热又分___________对流和___________对流。

5. 不需要任何介质的传热称为_________传热。

6. 傅立叶定律表达式为_________，负号表示_____________________。

7. 一般固体、液体和气体相比较，导热系数值的大小顺序为___________。

8. 金属的导热系数大多随其纯度的增加而_____，随其温度的升高_____。

9. 对流传热的热阻主要集中在______________，因此____________________

是强化对流传热的重要途径。

10. 蒸汽冷凝有二种方式，即_____________和________________。

11. 吸收率等于1的物体称为_____________。

12. 反射率等于1的物体称为_____________。

13. 透过率等于1的物体称为_____________。

14. 能以相同的吸收率且部分地吸收由零到∞的所有波长范围的辐射能的物体称

为_____________。

15. 灰体的辐射能力与同温度下黑体的辐射能力之比，称为物体的

_____________。

16. 用二种厚度相同的材料保温时，往往把_____________ 的材料包在内层，以

达到好的保温效果。

17. ()()n e R d Pr ..023.08.0内λ

α=式中两个准数Re =__________，Pr=__________.

若液体被冷却时n=____________。

二．选择题

1. 对双层平壁的稳态导热过程，壁厚相同，各层的导热系数分别为1λ和2λ，

其对应的温差分别为1t ∆和2t ∆，若1t ∆> 2t ∆，则1λ和2λ的关系为____。

A. 1λ<2λ

B. 1λ=2λ

C. 1λ>2λ

D. 不确定

2. 物质导热系数的顺序为（ ）。

A. 金属>一般固体>液体>气体

B. 一般固体>金属>液体>气体

C.液体>一般固体> 金属>气体

D. 气体>液体>一般固体>金属

3.14、冷热两流体的对流给热系数α相差较大时，提高总传热系数K值的措

施是（）。

A.提高小的α值

B. 提高大的α值

C.两个都同等程度提高；

D. 提高大的α值，同时降低小的α值

4.关于传热糸数K下述说法中错误的是（）。

A. 传热过程中总传热糸数K实际上是个平均值；

B. 总传热糸数K随着所取的传热面不同而异；

C. 总传热糸数K可用来表示传热过程的强弱，与冷热流体的物性无关；

D. 要提高K值，应从降低最大热阻着手；

5.当换热器中冷热流体的进出口温度一定时，判断下面的说法哪一个是错误

的（）。

A．逆流时，Δt m一定大于并流、错流或折流时的Δt m

B．采用逆流操作时可以节约热流体（或冷流体）的用量

C．采用逆流操作可以减少所需的传热面积

D．温度差校正系数φ的大小反映了流体流向接近逆流的程度。

6.物体各部分之间不发生相对位移，仅借分子、原子和自由电子等微观粒子

的热运动而引起的热量传递称为（）。

A．热传导 B. 热传递 C. 热放射 D. 热流动。

三、简答

1．热传递有哪几种基本方式？

热传导、对流、辐射。

2．各种传热方式相比较，热传导的主要特点是什么？

在热传导中，物体各部分之间不发生相对位移。

3．各种传热方式相比较，对流的主要特点是什么？

对流仅发生在流体中，流体各部分之间发生相对位移。

4．各种传热方式相比较，热辐射的主要特点是什么？

热辐射不需要任何介质，可以在真空中传播。

5．流体与固体壁面间对流传热的热阻主要集中在何处？

热阻主要集中在紧挨固体壁面处的层流底层内。

6．强化对流传热的主要途径是什么？

提高流体的湍动程度，减小层流底层的厚度。

7．在一套管换热器中，若两流体的进、出口温度不变，应选择并流换热还是逆流换热？为什么？

应选择逆流换热，因为此时的对数平均温差较大，可以节省换热面积。

8．什么是黑体？

吸收率等于1的物体称为黑体。

9．什么是白体？

反射率等于1的物体称为白体。

10．什么是透热体？

透过率等于1的物体称为透热体。

11．什么是灰体？

能以相同的吸收率且部分地吸收由零到∞所有波长范围的辐射能的物体称为灰体。

12．什么是物体的黑度？

灰体的辐射能力与同温度下黑体的辐射能力之比称为物体的黑度。

13．为什么内部孔隙多的材料保温效果好?

因为大量的孔隙中包含着导热系数非常小的气体，对导热不利，从而起到了保温的作用。

14．在强化传热的过程中，为什么要想办法提高流体的湍动程度?

由于对流传热的热阻主要集中在层流底层内，提高流体的湍动程度能减薄层流底层的厚度，可以提高传热效果。

15．在夏季人们为什么爱穿浅色衣服?

由于在阳光下浅色的衣服反射率较大，吸收的热量少，使人们不至于感觉太热。

16．虽然大气层包围着地球，但阳光仍能照射到地球表面，因为空气是透热体。此话对吗？为什么？

不对，只有单原子气体和对称双原子气体是透热体，而空气中的二氧化碳和水蒸气都可以部分地吸收太阳发射的辐射能。

17．间壁式换热器与混合式换热器的区别是什么？

间壁式换热器是由固体壁面将冷、热两种流体分开，通过固体壁面传热，而混合式换热器中则是将冷、热两种流体直接接触、混合换热。

四．计算题

1. 在由118根φ25⨯

2.5，长为3m 的钢管组成的列管式换热器中，用饱和水蒸汽加热空气，空气走管程。已知加热蒸汽的温度为132.9℃，空气的质量流量为7200kg/h ，空气的进、出口温度分别20℃和60℃，操作条件下的空气比热为1.005 kJ/(kg ⋅℃)，空气的对流给热系数为50 W/(m 2⋅℃)，蒸汽冷凝给热系数为8000 W/(m 2⋅℃)，假定管壁热阻、垢层热阻及热损失可忽略不计。试求：

（1）加热空气需要的热量Q 为多少？

（2）以管子外表面为基准的总传热系数K 为多少？

（3）此换热器能否完成生产任务？

解：（1）()()4.802060005.13600/72001222=-⨯⨯=-=t t c w Q p kJ/s （3分）